A nonwoven supported mixed matrix membrane for CH4/N2 separation

渗透 巴勒 气体分离 化学工程 渗透 苯乙烯 扫描电子显微镜 聚合物 多孔性 选择性 聚四氟乙烯 基质(水族馆) 甲烷 材料科学 复合材料 高分子化学 化学 共聚物 有机化学 生物化学 催化作用 海洋学 工程类 地质学
作者
Yuntao Liang,Yongjing Wang,Wenbin Feng,Jingkai Xu,Wei Xiao
出处
期刊:Chinese Journal of Chemical Engineering [Elsevier BV]
卷期号:73: 101-108 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.cjche.2024.04.021
摘要

Efficiently enriching low-concentration CH4 is pivotal for enhancing the utilization of unconventional energy sources and mitigating greenhouse gas emissions. This study focuses on modifying the overall performance of CH4/N2 separation membranes. A novel mixed matrix membrane (MMM) with a reinforced substrate structure was developed through a straightforward dip-coating technique. This MMM incorporates a polytetrafluoroethylene (PTFE) porous membrane as the supporting framework, while a composite of block polymer (styrene-butadiene-styrene) and metal–organic framework (Ni-MOF-74) forms the selective separation layer. Comprehensive characterization of Ni-MOF-74 and the fabricated membranes was conducted using X-rays diffraction, scanning electron microscope, Brunauer–Emmett–Teller analysis, and gas permeance tests. The findings indicate a robust integration of the PTFE porous support with the membrane layer, enhancing the mechanical stability of the MMM. Under optimal conditions, the mechanical strength of the PM20 membrane (containing 20% Ni-MOF-74) was observed to be 37.7 MPa, representing remarkable increase compared to the non-reinforced MMM. Additionally, the PM20 membrane exhibited an impressive CH4 permeation rate of 92 Barrer (1 Barrer = 3.35×10–16 mol·m·m–2·s–1·Pa–1) alongside a CH4/N2 selectivity of 4.18. These results underscore the MMM's substantial performance and its promising potential in methane enrichment applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
胡图图完成签到 ,获得积分10
2秒前
Jenkin发布了新的文献求助10
3秒前
ri_290完成签到,获得积分10
7秒前
zy完成签到,获得积分10
11秒前
自由的聋五完成签到,获得积分10
12秒前
11111111111完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6.4应助fancy采纳,获得10
16秒前
yingtiao完成签到 ,获得积分10
17秒前
蓝天碧海小西服完成签到,获得积分0
17秒前
maxinyu完成签到 ,获得积分10
19秒前
谦让的慕凝完成签到 ,获得积分10
20秒前
22秒前
coconut完成签到,获得积分10
24秒前
木刻青、发布了新的文献求助20
27秒前
WooKawai发布了新的文献求助10
27秒前
30秒前
EdithYune完成签到,获得积分10
31秒前
小赖想睡觉完成签到,获得积分10
32秒前
123123发布了新的文献求助10
34秒前
深情安青应助Cheish采纳,获得10
41秒前
42秒前
44秒前
xl完成签到,获得积分10
44秒前
yuchangkun发布了新的文献求助10
46秒前
yongen完成签到,获得积分10
46秒前
WooKawai完成签到,获得积分10
46秒前
lllll1243完成签到,获得积分10
48秒前
不知道完成签到,获得积分10
48秒前
星辰大海应助苹果元槐采纳,获得10
50秒前
YK完成签到,获得积分0
50秒前
yuchangkun完成签到,获得积分10
52秒前
Albert_Z完成签到,获得积分10
53秒前
温暖霸完成签到,获得积分10
53秒前
53秒前
YONG完成签到,获得积分10
54秒前
123123完成签到,获得积分10
54秒前
57秒前
王道远完成签到,获得积分10
57秒前
59秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6355811
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8170527
关于积分的说明 17201160
捐赠科研通 5411774
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864385
邀请新用户注册赠送积分活动 1841922
关于科研通互助平台的介绍 1690224